KR20010031486A - 수동적인 안전성을 갖춘 동력보조되는 브레이크 시스템 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량을 위한 부스트되는 브레이크 장치에 관한 것이다. 부스트 브레이크 장치는, 마스터 실린더(M) 및 공압 부스터(S)를 포함하고 있으며, 부스터(S)는 상세하게, 강성 케이싱(10), 적어도 하나의 전방 챔버(14) 및 후방 챔버(16)를 경계설정하는 가동 격벽(12), 후방 챔버(16)에서의 압력을 제어하기 위하여 제어로드(20)에 의해 작동될 수 있는 3-방향 밸브, 그리고 마스터 실린더(M)를 작동시키기 위하여 가동 격벽(12)에 연결되는 푸시로드(22)를 포함하고 있다. 케이싱(10)은, 전방 쉘(24) 및 후방 쉘(26)을 포함하고 있으며, 이들 각각은 방사상 숄더(28,30)를 포함하고 있으며 전방 쉘(24) 및 후방 쉘(26)의 숄더(28,30)와 상호작용하는 후핑부(40)에 의해 결합 고정되어 있다.

본 발명에 따라, 후핑부(40)는, 적어도 2개의 부분 후프(40A,40B)를 포함하고 있고, 부분 후프(40A,40B)는, 차량의 정면 또는 비스듬한 충돌의 결과로서 마스터 실린더(M)에 상당한 응력이 가해질 때 비기능적으로 될 수 있는 적어도 하나의 잠금 요소(50)에 의해 결합되어 있다.

Description

수동적인 안전성을 갖춘 동력보조되는 브레이크 시스템 장치{POWER ASSISTED BRAKE SYSTEM DEVICE WITH PASSIVE SECURITY}

이러한 브레이크 장치는 통상적으로 마스터 실린더와 공압 부스터로 이루어져 있으며, 부스터는 상세하게, 강성 케이싱, 케이싱 내에서 전방 챔버 및 후방 챔버를 기밀적으로 경계설정하는 가동(可動) 격벽, 선택적으로 전방 챔버 및 후방 챔버로 서로 상이한 압력을 작용하게 하고 그리고 상응하게 마스터 실린더의 방향으로 작용하는 부스트 작용력을 가동 격벽에 적용시키도록 제어 로드에 의해 작동되는 3-방향 밸브, 그리고 마스터 실린더를 작동시키기 위하여 가동 격벽에 연결되는 푸시로드를 포함하고 있으며, 케이싱은, 마스터 실린더에 고정되어 있고 그리고 전방 챔버를 위한 벽을 형성하는 전방 쉘, 그리고 후방 챔버를 위한 벽을 형성하는 후방 쉘을 포함하고 있으며, 전방 쉘 및 후방 쉘 각각은 방사상 숄더를 포함하고 있고, 전방 쉘과 후방 쉘간의 결합은 전방 쉘 및 후방 쉘의 숄더와 상호작용하는 후핑부(hooping)에 의해 보장된다.

이러한 타입의 장치는, 예컨대 특허 GB-A-2,136,520에 의해 예시되는 바와 같이, 종래의 기술에서 잘 공지되어 있다. 이러한 장치는 통상, 차량 엔진을 통상적으로 수용하고 있는 차량의 전방 컴파트먼트에 위치결정되고, 부스터는 이러한 전방 컴파트먼트를 탑승자 컴파트먼트로부터 분리시키는 분리벽에 부스터의 후방 벽에서 고정되어 있고, 그리고 마스터 실리더는 부스터의 전방 벽에 고정되어 있다. 부스터 제어 로드는 분리벽에 있는 개구를 통하여 통과하고 있고 탑승자 컴파트먼트에 있는 브레이크 페달에 의해 작동된다.

최근 몇 년 동안의, 안전 기준의 엄격화는, 차량으로 적용되는 정면 또는 비스듬한 충격이, 운전자가 브레이크 페달을 있는 힘껏 강하게 밟고 있을 때 충돌이 발생하여도, 쉽게 운전자의 다리로 전달되지 않는 방식으로 차량의 브레이크 장치 및 특히 부스터가 변해가도록 해야되는 필요성을 드러냈다.

차량이 다른 차량 또는 고정되어 있는 물체와 전방으로 또는 비스듬하게 충돌하게 되면, 차량의 차체와 구조는 충돌시 수반되는 에너지의 최대량을 흡수하기 위하여 점진적으로 변형하도록 설계되어 있다.

그럼에도 불구하고, 엔진, 또는 차량의 전방 컴파트먼트에서 운반되고 있는 적재물이 이러한 충돌의 결과로 뒤쪽으로 밀리게 되어 마스터 실린더와 간섭현상을 일으키게 되는 것이 흔히 발생하는 경우이다. 이러한 간섭은, 마스터 실린더로, 마스터 실린더의 축선을 따르는 방향으로의 작용력 또는 축선에서 특정 각도를 갖는 작용력의 적용을 결과한다. 하지만, 모든 경우에서의 결과는 마스터 실린더가 그 고정 플랜지를 경유하여 케이싱의 부스터 후방부를 차량 분리벽을 향하여 가압한다는 것이다.

따라서, 부스트되는 브레이크 장치의 배열이 차량의 전방 컴파트먼트에 있는 것을 고려하여, 정면 또는 비스듬한 충돌의 결과는, 우선적으로 부스터가 타이 볼트를 장착하고 있는 여부와 상관없이, 분리벽이 부스터 케이싱의 작용 하에서 후방으로 이동되는 것이고, 그리고 브레이크 페달이 후방으로 이동되어서 차량의 운전자에게 심한 부상을 입히는 것이다. 특히 차량 엔진을 포함하고 있을 때의 이러한 컴파트먼트의 내부 배열은, 항상 그 차량에 실질적으로 특정적이며, 이것은 브레이크 페달이 후방으로 이동하는 것을 방지하기 위하여 임의의 차량에서 성공적으로 사용될 수 있는 해결책은 다른 차량에서는 긍정적인 효과를 나타내지 않을 수도 있다는 것을 의미하고 있다.

본 발명은 이러한 중점을 고려하고 있으며 본 발명의 목적은 종래의 해결책이 충분하게 효과적이지 못한 구성에서의 정면 또는 비스듬한 충격의 전달을 만족스럽게 제한할 수 있는 신규의 해결책을 제안하는 것이며, 이것은, 마스터 실린더와 엔진 또는 전방 컴파트먼트에서 운반되고 있는 적재물로부터의 간섭이 차량의 운전자를 향하여 후방으로 던저지게 되는 브레이크 페달로 전환되지 않도록 하고, 이것을 분리벽의 전방에서 브레이크 조립체의 축선방향 길이를 연장시키게 되는 추가적인 구성요소를 사용하지 않으면서 성취할 수 있는 부스트되는 브레이크 장치를 제공하므로써 이루어질 수 있다.

본 발명은, 차량의 운전자에게 보조되는 제동작용을 제공하도록 사용되는 브레이크 장치에 관한 것이다.

도 1은 휴지 상태에 있는 본 발명에 따르는 브레이크 장치에 대한 측면도;

도 2는 정면 또는 비스듬한 충돌 이후의 상태에 있는 도 1의 브레이크 장치에 대한 측면도;

도 3은 휴지 상태에 있는 도 1의 브레이크 장치에 대한 전방 사시도;

도 4는 정면 또는 비스듬한 충돌 이후의 상태에 있는 도 1의 브레이크 장치에 대한 전방 사시도;

도 5는 정면 또는 비스듬한 충돌 이후의 상태에 있는 도 1의 브레이크 장치에 대한 정면도;

도 6은 도 1의 브레이크 장치의 반단면도;

도 7은 고정 시스템을 도시하고 있는, 도 6의 동그라미 부분 VII에 대한 확대 상세 단면도;

도 8은 본 발명에 따르는 브레이크 장치의 변경 실시예에 대한 측면도;

도 9 및 도 10은 도 7에 도시되어 있는 고정 시스템의 단부에 대한 측면도이다.

따라서, 본 발명의 장치는 본질적으로 후핑부가 2개 부분 후프를 포함하고 있고, 부분 후프는, 마스터 실린더가 차량의 정면 또는 비스듬한 충돌의 결과로서 두드러진 응력에 가해질 때 비기능적으로 될 수 있는 적어도 하나의 잠금 요소에 의해 결합되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

이러한 배열에 의해, 충돌시 부스터의 전방 및 후방 쉘은 운전자에게 두드러진 작용력을 전달시키지 않으면서 서로로부터 분리될 수 있고, 이러한 2개의 부분의 분리는 운동 에너지의 일부를 흡수하는 기능도 이행한다.

본 발명의 가능한 실시예에 따라, 각각의 부분 후프는, 적어도 이들의 단부에서, 부스터의 외부를 향하여 방사상으로 뻗고 있는 탭, 잠금 장치에 의해 서로에 대해 고정되어 있는 연속적인 부분 후프의 인접한 탭을 포함하고 있다.

예컨대, 잠금 장치는, 하나의 단부가 부스터의 전방 쉘에 고정되어 있는 강성 바아의 다른 하나의 단부에서 형성되어 있는 포크를 포함하고 있다.

장점적인 배열에 있어서, 강성 바아의 단부는 부스터의 전방 쉘에 고정되어 있는 플레이트에 고정되어 있다.

이러한 경우에서, 플레이트는 부스터의 전방 쉘과 마스터 실린더의 고정 플랜지 사이에 삽입될 수 있다.

적어도 하나의 부분 후프의 단부에는 부스터의 외부를 향하여 방사상으로 뻗고 있고 인접한 부분 후프의 탭과 상호작용하도록 의도된 후크를 형성하는 탭이 형성되는 것을 제공할 수 있다.

본 발명의 다른 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 하기 제시되어 있는 비제한적인 설명으로부터 명백해질 것이다.

도면에 명확히 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명은 마스터 실린더(M) 및 공압 부스터(S)로 이루어진 부스트되는 브레이크 장치에 관한 것이다.

관례적으로, 마스터 실린더(M)를 향하는 브레이크 장치의 부분을 ″전방″으로 명명하고 그리고 브레이크 페달을 향하는 브레이크 장치의 부분을 ″후방″으로 명명한다. 따라서, 도 1 내지 도 4 그리고 도 6 내지 도 8에서, 전방은 좌측이고 후방은 우측이다.

이러한 부스트되는 브레이크 장치가 작동하는 방법은 수년동안 당해 분야의 종사자들에게 잘 공지되어 왔고, 본 발명은, 확인사항으로서, 본 발명이 적용되는 부스터의 구조에 대하여 본 발명을 한정하고 있다.

도 6에 가장 잘 도시된 바와 같이, 부스터(S)는, 상세하게, 강성 케이싱(10), 케이싱(10) 내에서 적어도 전방 챔버(14) 및 후방 챔버(16)를 기밀적으로 경계설정하는 가동 격벽(12), 서로 상이한 압력을 전방 챔버(14) 및 후방 챔버(16) 내로 선택적으로 안내하여서 상응하게 가동 격벽(12)을 전방으로 향한 부스터 작용력에 가해지도록 제어 로드(20)에 의해 작동될 수 있는 3-방향 밸브(18), 그리고 마스터 실린더(M)를 작동시키기 위하여 가동 격벽(12)에 연결되는 푸시로드(22)를 포함하고 있다.

강성 케이싱(10) 자체는, 마스터 실린더(M)에 고정되어 전방 챔버(14)를 위한 벽을 형성하는 실린더로서 공지된 전방 쉘(24), 그리고 후방 챔버(26)를 위한 벽을 형성하는 덮개로서 공지된 후방 쉘(26)을 포함하고 있다. 공지된 방법으로, 전방 쉘(24) 및 후방 쉘(26) 각각에는 각각의 방사상 숄더(28,30)가 형성되어 있고, 가동 격벽(12)과 연관되어 있는 가요성 롤링 박막(34)의 외주부 비드(32)를 고정시키는데 사용된다.

도 7에 가장 잘 공지된 바와 같이, 원형 후핑부(40)는, 비드(32)를 그 사이에서 유지하고 있는 숄더(28,30)를 통하여, 전방 쉘(24) 및 후방 쉘(26)을 단단하게 결합된 상태로 유지한다. 후핑부(40)는 링(36)으로 형성되어 있고, 그 에지(37,38)는 안쪽으로 굽혀져서 부스터의 대칭축선(X-X')에 수직인 상호 평행한 평면에 뻗어 있는 플랭크를 형성한다.

본 발명에 따라, 원형 후핑부(40)는 2개의 반원형 반후프(40A,40B)를 포함하고 있다. 각각의 반후프는 링(34)이 소정의 길이로 플랭크(37,38)로부터 돌출하는 방식으로 되는 형태로 되어 있다. 더하여, 이러한 링(36)의 길이는 링(36)의 곡률 중심에 대하여 방사상으로 뻗도록 하는 방식으로 굽혀져서 이에 따라 도 10에 도시된 바와 같이 탭(42)을 형성하고 있다.

반후프들 중 하나는, 예컨대 반후프(40A)는 각각의 단부에 탭(42)이 형성되어 있다. 다른 반후프, 예컨대 반후프(40B)는, 하나의 단부에는 앞서 설명된 바와 같이 탭(42)이 형성되어 있는 한편, 다른 단부에는 상이한 형상으로 된 탭(44)이 형성되어 있다. 링(36)의 추가적인 길이는 탭(42)을 형성하기에 필요되는 길이의 약 2배로 길다. 이러한 추가적인 길이는, 전과 같이, 링(36)의 곡률 중심에 대하여 방사상으로 굽혀지고, 그 후 자신의 위로 180도 굽혀져서 도 9에 도시된 바와 같이 후크의 제2 브랜치를 형성하고, 2개의 브랜치는 대체로 평행하며 그 사이에 링(36)의 두께보다 소량 넓은 갭을 남겨놓고 있다.

부스터가 조립되면, 전방 쉘(24) 및 후방 쉘(26)은 서로를 면하도록 배열되어서 환형 비드(32)를 이들의 숄더(29,30) 사이에서 포획하도록 한다. 반후프(40A,40B)는 그 후, 반후프(40B)의 탭(44)이 반후프(40A)의 탭 위로 걸리도록 숄더(28,30) 상에 설치될 수 있다. 각각 탭(42)을 갖추고 있는 반후프(40A,40B)의 다른 단부들은, 그 후 부스터를 결합된 상태로 유지하도록 인접될 수 있다.

그 후, 탭(42)은 잠금 요소(50)의 수단에 의해 접촉된 상태로 유지될 수 있다. 이러한 잠금 요소(50)는, 반후프(40A,40B)의 탭(42)을 움켜쥐고 강성 바아(54)의 굽혀진 단부에 형성되어 있으며 다른 단부는 전방 쉘(24) 상에 유지되어 있고 예컨대 전방 쉘(24)과 마스터 실린더(M) 사이에 샌드위치되어 있는 플레이트(56)에 고정되어 있는 포크(52)를 포함하고 있다.

이에 따라 조립된 부스트되는 브레이크 장치는 그 후 차량으로 설치될 수 있고, 상세하게, 엔진 컴파트먼트를 차량의 탑승객 컴파트먼트로부터 분리시키는 분리벽으로 후방 쉘(26)을 고정시킴으로써 설치될 수 있다. 따라서, 부스트되는 브레이크 장치는 도 1 및 도 3에 도시된 구성으로 된다. 가장 통상적으로 사용되는 이러한 배열에 있어서, 부스터 및 마스터 실린더는 서로에 대하여 하나의 선상에 놓이게 되고, 그리고 이것의 결과는 마스터 실린더가 분리벽으로의 수직 돌출부를 형성하며 그 전방 단부는 분리벽으로부터 상당한 거리에 있게 되는 것이 이해될 것이다.

따라서, 차량이 충돌을 경험하게 되면, 이러한 단부가 엔진의 일부 또는 전방 컴파트먼트에서 운반되고 있는 적재물의 일부에 의해 과격하게 일격이 가해질 가능성이 높다는 것이 인정될 것이다.

이러한 충돌은 마스터 실린더의 보디에 의해 전적으로 부스터의 케이싱(10)으로, 그리고 케이싱에 의해 분리벽으로, 그리고 더하여 내부 구성요소에 의해 부스터 제어로드로 그리고 최종적으로 브레이크 페달로 전달된다.

상기된 바를 읽어봄으로써, 본 발명이 이러한 결점을 방치하는 방법이 이해될 것이다.

이러한 부스트되는 브레이크 장치를 갖춘 차량의 정면 또는 비스듬한 충돌시, 마스터 실린더(M)와 간섭을 일으키게 되는 엔진의 일부 또는 전방 컴파트먼트에서 운반되고 있는 적재물의 일부에 의해 생성된 작용력은, 마스터 실린더(M)의 보디에 회전력을 가하고, 그리고 마스터 실린더가 마스터 실린더를 부스터의 전방 쉘로 부착시키고 잠금 요소(50)의 플레이트(56)로 부착시키는 플랜지의 영역에 있는 회전 축선에 대해 회전되도록 하는 제1 결과를 가질 것이다.

부스터에 대한 마스터 실린더의 이러한 회전은 플레이트(56)의 회전을 야기하며, 이에 따라 잠금 요소(50)를 회전하도록 야기한다. 이러한 운동에서, 포크(52)는 탭(42)으로부터 맞물림 해제되며, 이것은 도 2, 도 4, 및 도 5에 도시된 바와 같이, 반후프(40A,40B)의 단부가 서로로부터 분리되고, 그리고 반후프(40A,40B)는 단지 반후프(40B)의 탭(44) 내에 유지되어 있는 반후프(40A)의 탭(42)에 의해 결합되어 유지되고 있다는 것을 의미한다. 반후프(40A,40B)는 이음부에 대해여 회전될 수 있고, 이것의 결과는 부스터의 전방 쉘(24) 및 후방 쉘(26)도 서로로부터 분리되었다는 것이다.

부스터의 전방 쉘에 대한 마스터 실린더의 회전의 동시적인 결과는 부스터의 전방 쉘(14)과 주위의 대기 사이의 밀봉상태를 해제하는 것이었다. 따라서 이것은 대기압이 부스터를 결합 유지하도록 야기하는 어떠한 작용력도 더 이상 가하지 않는다는 것을 의미한다. 전방 쉘(24) 및 후방 쉘(26)은 따라서, 서로로부터 분리될 수 있으며, 이에 따라 이들은 차량의 운전자에게 어떠한 상당한 작용력도 전달할 수 없게 된다.

도 8은 상기된 실시예의 변경예를 도시하고 있다. 이러한 변경예에 있어서, 부스터의 쉘을 결합 유지하는 2개의 반후프는 동일하고, 그리고 이들 양자는 그 단부에서 앞서 설명되었던 탭(42)과 같은 탭을 포함하고 있다. 2개의 반후프는 동일한 플레이트(56)에 고정된 직경상으로 마주하는 잠금 요소(50)에 의해 유지된다. 본 변경예에 따라 생성되는 부스트되는 브레이크 장치의 특성은, 부스터에 대한 마스터 실린더의 회전이 부스터의 분리를 결과하도록 2개의 선호하는 방향으로 발생한다는 것을 제외하고 상기 설명된 것과 동일하다.

따라서, 차량의 엔진으로부터 또는 전방 컴파트먼트에서 이송되는 적재물로부터의 마스터 실린더와의 간섭이 부스터의 분리로 변환되도록 하는 부스트되는 브레이크 장치가 생성되었고, 이것은 부스터가 더 이상 정면 또는 비스듬한 충돌로부터 결과하는 작용력을 차량의 운전자에게 전달하지 못한다는 것을 의미하고 있다.

본 발명은 설명된 실시예에 제한되어 있지 않고, 대조적으로, 당해분야의 종사자에게 명백할 다수의 방법으로 변경될 수 있다. 개보다 많을 수 있는 부분 후프, 예컨대 각각 각도 상으로 120도의 부분을 차지하고 부스터와 마스터 실린더 사이에 삽입되어 있는 플레이트에 고정된 잠금 요소에 의해 결합되어 유지되는 2개의 연속적인 부분 후프로 된 3개의 부분 후프로 이루어진 것도 사용될 수 있다.

Claims (6)

1. 마스터 실린더(M) 및 공압 부스터(S)를 포함하고 있는 차량을 위한 부스트되는 브레이크 장치로서, 부스터(S)는, 상세하게, 강성 케이싱(10), 케이싱(10) 내에서 기밀적으로 적어도 하나의 전방 챔버(14) 및 후방 챔버(16)를 경계설정하는 가동 격벽(12), 선택적으로 전방 챔버(14) 및 후방 챔버(16) 내로 서로 상이한 압력을 적용하도록 제어로드에 의해 작동될 수 있어서 상응하게 가동 격벽(12)에 마스터 실린더(M)의 방향으로 작용하는 부스트 작용력을 가하는 3-방향 밸브, 그리고 마스터 실린더(M)를 작동시키기 위하여 가동 격벽(10)에 연결된 푸시 로드(22)를 포함하고 있고, 케이싱(10)은, 마스터 실린더(M)에 고정되어서 전방 챔버(14)를 위한 벽을 형성하는 전방 쉘(24), 그리고 후방 챔버(16)를 위한 벽을 형성하는 후방 쉘(26)을 포함하고 있고, 전방 쉘(24) 및 후방 쉘(26) 각각은 방사상 숄더(28,30)를 포함하고 있고, 전방 쉘(24) 및 후방 쉘(26)간의 결합은 전방 쉘(24) 및 후방 쉘(26)의 숄더(28,30)와 상호작용하는 후핑부(40)에 의해 보장되는 부스트되는 브레이크 장치에 있어서,

   후핑부(40)는, 차량의 정면 또는 비스듬한 충돌의 결과로 마스터 실린더(M)에 상당한 응력이 가해질 때 비기능적으로 될 수 있는 적어도 하나의 잠금 요소(50)에 의해 결합되어 있는 적어도 2개의 부분 후프(40A,40B)를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 부스트되는 브레이크 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 부분 후프(40A,40B) 각각은, 적어도 이들의 단부들 중 하나에서, 부스터(S)의 외부를 향하여 방사상으로 뻗고 있는 탭(42)을 포함하고 있으며, 2개의 연속하는 부분 후프(40A,40B)의 인접한 탭(42)들은 잠금 장치(50)에 의해 서로에 대해 유지되어 있는 것을 특징으로 하는 부스트되는 브레이크 장치.
3. 제 2 항에 있어서, 잠금 장치(50)는, 강성 바아(54)의 하나의 단부에 형성되어 있는 포크(52)를 포함하고 있으며, 강성 바아의 다른 하나의 단부는 부스터(S)의 전방 쉘(24)에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 부스트되는 브레이크 장치.
4. 제 3 항에 있어서, 강성 바아(54)의 단부는 부스터(S)의 전방 쉘(24)에 고정되어 있는 플레이트(56)에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 부스트되는 브레이크 장치.
5. 제 4 항에 있어서, 플레이트(56)는 부스터(S)의 전방 쉘(24)과 마스터 실린더(M)의 고정 플랜지 사이에서 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는 부스트되는 브레이크 장치.
6. 제 1 항에 있어서, 적어도 하나의 부분 후프(40B)의 단부에는, 인접한 부분 후프(40A)의 탭(42)과 상호작용하도록 의도되어 있는 후크를 형성하고 있으며 부스터(S)의 외부를 향하여 방사상으로 뻗고 있고 탭(44)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 부스트되는 브레이크 장치.